贾静雯演过武则天:中国电磁脉冲武器竟如此强悍

来源:百度文库 编辑:中财网 时间:2024/04/29 06:51:40
  美国表示害怕:中国电磁脉冲武器竟如此强悍

20世纪90年代初,两极格局在顷刻间解体,一个容光焕发的“美利坚帝国”颇有气吞万里如虎之势。21世纪初,当“9·11”的余势还没有退却的时候,美国再次展示了它首屈一指的军事实力,以迅雷不及掩耳之势打垮了前阿富汗政府和前伊拉克政府。

然而,战争总是一头难以捉摸的怪兽,当人们以为一切都将结束的时候,真正的阿富汗战争和第二次伊拉克战争才刚刚开始。在这两场战争中,美国陷入了“非正规战迷局”。当美国政界和军界精英正在反思这个迷局的时候,一种让人忧心忡忡的技术让本来就难以厘清的“非正规战迷局”变得愈加复杂。

 

电磁炸弹爆炸示意图

EMP:电磁脉冲

电磁脉冲对我们来说并不陌生,它经常出现于科幻小说和动画片中。在很长一段时间内,人们对电磁脉冲的认识仍然停留在感性层面,但随着人们对这种现象的认识增加,电磁脉冲的轮廓逐渐清晰了起来。电磁脉冲是一个瞬时产生的强大能量场,对能量波非常敏感,能够在较远的距离上破坏无数的电力系统和高技术微型电路。人们可以通过两种途径产生电磁脉冲:高空核爆炸和微波的散射。

其中,通过高空核爆炸产生巨大的电磁脉冲效应的现象就是高空电磁脉冲现象。值得一提的是,所有的核武器在高空爆炸后都能够产生电磁脉冲效应,不过有些型号的核武器是专门用来产生电磁脉冲效应的。2004年,美国国会研究服务处的科雷·威尔森指出,直接针对美国的高空电磁脉冲攻击需要一枚当量为100万吨的核弹头,敌方也可以通过引爆一枚专门引发电磁脉冲效应的核弹头来实现目标。

高空电磁脉冲是通过核武器在远离地表的地方爆炸形成的。核爆炸会产生伽玛射线,并与大气层产生相互作用,从而在瞬间制造出剧烈的电磁能量场。这种能量场具有放射性,不过对人体是无害的,它能使电脑的电路过载,并产生比闪电攻击还要快的破坏性效果。高空核爆炸能先后产生3种能量,它们均能对电子设备产生不同程度的影响。

第一种能量波是初始能量冲击波,能持续1微秒的时间,它与强烈的静电类似,能在核爆炸时让所有受到影响的电子设备过载。第二种能量与闪电攻击类似,如果遭到攻击的一方拥有很好的防雷措施,那么这种能量单独发生作用时对重要基础设施产生的破坏作用就会很有限,但由于第一种能量可以摧毁许多保护措施,所以第二种能量也能对电子设备产生大范围的破坏。第三种能量是持续时间很长的磁流体动力信号,它能持续1微秒到许多秒的时间,这个最后的脉冲效应或地磁信号主要对依靠长波工作的电子设备产生破坏。  其中,第三种电磁脉冲有两个组成部分,人们一般把它们称为“冲击波”和“震荡波”。“冲击波”来自不断膨胀的和传播电磁波的发光体造成的地球磁场线扰动。“震荡波”来自核武器爆炸位置下方一小块大气层的升温和电离作用,如果能够发挥导体的作用,它也能扰乱地球的磁场。这两种电磁脉冲都可以被称为磁流体动力信号,因为它们的效果由发光体的膨胀决定,所以其传播速度会非常“慢”。随着发光体的膨胀,小范围的电磁脉冲效应通过远程输电线路不断膨胀后立即消失,产生后期磁流体动力高峰,它可以使与电力网和电信基础设施相关的设施崩溃。这种后期效应会与先前的高空电磁脉冲效应产生累加效果,与电力网和电信基础设施相关的设施将会受到综合性的扰乱。

电磁脉冲的破坏力是在核爆炸试验中发现的,所以核武器也可以用于大面积破坏敌方电子设备,从而成为最早的电磁脉冲武器(EMP)。

高能微波是微米或毫米级别的电磁波,它们可在中等功率的情况下用于无线电频率或雷达的通信。高能微波可由瞬时电磁脉冲产生,比如,当威力巨大的化学爆炸通过特殊的线圈设备——磁压缩发生器进行转换后,就能变成剧烈的电磁场。还有一些方法也可用作制造能反复使用的高能微波武器,比如使用易于反应的化学物质、电池组和电容器来制造电磁脉冲效应。

高能微波可用来集中攻击特殊性状的导体或发射器,使之在小范围或有限距离内产生与高空电磁微波一样的效果。但是,与高空电磁微波不同,高能微波辐射是在高频率中使用短波,能对电子设备产生更大的破坏效果,因此更难反制。

高能微波武器结构简单、只有手提箱大小,使用化学爆炸和特殊聚焦导体,在理论上可以产生一次高能微波,并可以中断1英里以内的电脑的工作。而且,高能微波能量处在较高的能量级别(兆瓦级)或聚焦能量通道时,不仅能使电子设备长时间不能运作,而且还会对发射源周围的人产生物理伤害。

美国视角下的电磁脉冲威胁

1962年,美国在太平洋上的约翰斯顿岛上空引爆了一枚核武器(即“海星”核试验),核爆炸产生了电磁脉冲效应。此次核试验并非用于电磁脉冲武器试验,其爆炸高度为400千米。在这次高空核试验中,距爆炸地点1400千米远的夏威夷也受到了影响,一些电子设备和电力系统遭到不同程度的破坏。

例如,岛上的街道照明系统无法正常运转,电磁脉冲引起了大量的电路短路,警报器四处响个不停,一个电信设施也遭到了破坏。同年,苏联在中亚南部地区进行了60千米、150千米和300千米高度的核试验,这些试验用核武器的当量为30万吨。苏联进行的高空核试验也对600千米以外的地方造成了破坏,使埋藏在地下的铜线过载、电涌放电器被烧坏、避雷针遭到破坏、保险丝被烧断、电力供应中断。

1962年的高空核试验之后,美国和苏联都对电磁脉冲武器进行了大量的研究,且其中有许多研究处于保密状态。苏联解体后,俄罗斯继承了这个帝国的核武库,自然也获得了它的技术衣钵。但鉴于经济窘迫,俄罗斯大量的核专家流失了,其中不乏研究电磁脉冲效应的专家。与此同时,美国将电磁脉冲效应视为可以威胁到美国本土和国家安全的少数几个因素之一,所以也对它进行了大量的研究。2001财年,国会成立了电磁脉冲装置威胁评估委员会。2001年,美国的一架“科曼奇”直升机在飞越纽约上空时,使用高能微波武器攻击当地的雷达,造成奥尔巴尼、纽约等临近机场用于引导民用飞机着陆的全球卫星定位系统两周内不能正常运作。

2004年7月22日,在国会举行的听证会上,参会的电磁脉冲装置威胁评估委员会成员认为,美军的武器及其控制系统已经变得非常复杂,其军事通信管理系统仍然需要大量依赖美国的民用基础设施,所以它在电磁脉冲攻击面前十分脆弱。会上,电磁脉冲装置威胁评估委员会还向参议院武装力量委员会提供了一个报告,这个报告共分为5章,且第2章(威胁评估)、第4章(军事问题讨论)和第5章(潜在威胁评估)均为保密内容。

该报告称:“虽然电磁脉冲测试设施已被封存或拆解,但我们非常担心随着电磁脉冲装置设计、试验和维护难度的降低,美国面临这方面的危险的可能性将越来越大。新威胁将以多行为者主体为特征,包括既定核武器国家、无赖国家、超国家组织和恐怖组织。在这些行为体中,有的行为体已经拥有了弹道导弹和核武器,有的会在未来15年内拥有这类武器,一旦它对美国发动电磁脉冲攻击,我们将面临难以承受的损失……我们会越来越依赖电力系统,但如果对手使用电磁脉冲攻击这种非对称的手段,美国很有可能在此类攻击面前十分脆弱。”

2008年7月20日,电磁脉冲装置威胁评估委员会向参议院武装力量委员会提供了美国重要基础设施和美军受电磁脉冲影响程度的报告,该报告对由电力网和临时隔离电源支持的现代电力系统和通信公共网络进行了分析,其分析范围包括:手机、计算机服务器、互联网路由器和转换器。电磁脉冲装置威胁评估委员会指出,鉴于美国非常依赖电力系统和电磁脉冲独特的攻击方法,电磁脉冲攻击将给美国的国家安全带来长期和灾难性的后果。

2008年3月26日,美国国会研究服务处提交了《美国高空电磁脉冲与高能微波装置威胁评估报告》。该报告指出:“随着新技术和核武器的扩散,电磁脉冲威胁正呈现出不断扩大的特征。过去,相互确保摧毁战略在很大程度上对使用高当量核弹头进行攻击产生了很大的遏制作用。但现在,只要一枚低当量的核弹在美国或战场上空爆炸,都将产生巨大的电磁脉冲效应。  值得注意的是,电磁脉冲攻击的目的不是摧毁目标,而是造成大面积的断电现象,所以美军也不可能马上就会采取进行大规模核武器报复性打击的战略。随着讨论美国重要基础设施控制系统和美军作战装备在电磁攻击面前的脆弱性的文章不断涌现,新一轮追求核武器的热潮很有可能来临。”

2010年,美国对外政策分析研究所的亨利·F·库珀和罗伯特·L·普法尔茨格拉夫认为:“在冷战时期,苏联一枚洲际弹道导弹可以在30-35分钟之内给美国造成无法想象的灾难性后果。随着冷战的结束,这一威胁逐渐远去,但如果有人在美国海岸附近向我们发射弹道导弹并制造电磁脉冲效应,我们将在更短的时间内(5分钟)面临这种灾难性的后果。”他们指出,由于电力设施普遍增加,变得更加脆弱,美国变得更加依赖电力设施,所以电磁脉冲效应在今天造成的破坏和混乱要比它在过去造成的破坏和混乱大得多。

而且,电磁脉冲效应还会影响在美国上空飞行的3000架商务飞机和军用飞机,极有可能导致它们相撞。大多数这些飞机都装有电子界面和飞行线路控制系统,由于它们的这类系统遭到破坏,它们就会变成没有制导系统的导弹,直接撞向地面,导致大量的人员伤亡。

综上所述,我们可以得出如下结论:美国将电磁脉冲效应视为威胁美国本土及其国家安全的新技术,电磁脉冲威胁属于战略层面的威胁;核武器的扩散与电磁脉冲威胁的凸显存在着密切的联系;新技术的普及大大降低了电磁脉冲武器的门槛;对美国造成电磁脉冲威胁的行为体是多样化的。

明枪暗箭:形形色色的对手及其攻击手段

美国公共政策国家研究院的马克·斯雷德尔在《美国面临的电磁脉冲威胁》中指出,可能对美国产生电磁脉冲威胁的行为体共有3种:既定核武器国家,中国和俄罗斯;“无赖国家”,例如,伊朗;恐怖组织。

俄罗斯早已向美国表明了它使用电磁脉冲武器的意图,1999年,在北约发动对塞尔维亚的打击之后,俄罗斯杜马成员就曾经告诫美国国会议员,一旦北约一意孤行,俄罗斯将考虑使用电磁脉冲武器。这位杜马成员警告美国国会议员:“如果我们不顾及报复,意在给予你的国家以重创,我们可以发射一枚潜射导弹到美国的上空,让你们国家的电力设施和通信设施至少在6个月内不能正常运转。”

在参议院武装力量委员会作证时,劳威尔·伍德博士说道:“苏联的战略打击力量中肯定包括实施电磁脉冲攻击的部队。今天,实施电磁脉冲攻击的部队仍然处于俄罗斯的战略打击作战序列之中,其规模和冷战时期的最大规模不相上下。我可以肯定地说,实施电磁脉冲攻击的部队必将是俄罗斯最后使用的战略打击部队之一。”  尽管近年来,美俄在核裁军方面取得了长足的进步,但根据《2010年俄罗斯核力量报告》的统计,俄罗斯至2009年年底时仍拥有4600枚可以使用的核弹头,其中2600枚为战略核弹头,另外2000枚为战术核弹头,这些核弹头均可用于产生电磁脉冲效应。俄罗斯现在共拥有331枚(6个型号)的洲际弹道导弹,并在这些导弹上部署了1100枚核弹头。在弹道导弹核潜艇方面,俄罗斯现在共有10艘弹道导弹核潜艇服役(6艘“德尔塔”-IV级和4艘“德尔塔”-III级),它们一共装备了160枚潜射弹道导弹,共携带576枚核弹头。

目前,俄罗斯的战略轰炸机部队共拥有13架图-160“海盗旗”轰炸机、31架图-95MS6“熊H6s”轰炸机、31架图-95MS16“熊H16s”轰炸机,这些飞机均可执行攻击美国本土的任务。即便俄罗斯将其1/10的战略核弹头用于对美国本土发动高空电磁脉冲攻击,也意味着至少有260枚核弹头会被用于此类攻击。我们以美国导弹防御系统所谓的90%的理论拦截率计算,那么这也意味着在美国上空爆炸的战略核弹头将有26枚。照此计算,美国的电力设施将被摧毁26次,实质上,美国在俄罗斯的电磁脉冲攻击面前只能是“罗马,不设防的城市”。

在美国看来,中国最有可能在台湾问题上使用电磁脉冲武器。一旦其他国家干涉中国的统一进程,“中国极有可能针对美国本土、日本和韩国使用电磁脉冲武器”。美国五角大楼出台的《2005年中国军力报告》指出:“一些中国人民解放军的学者已经知道了高空电磁脉冲武器的威力,并可能考虑在非常规攻击中使用高空电磁脉冲攻击。

他们认为,美国和其他国家不会将使用电磁脉冲攻击视为跨过了核门槛。”罗纳德·O·鲁克2005年在美国国会研究服务处的一个报告中指出:“如果美国海军进入台湾海峡,并干涉中国的统一进程,中国就有可能考虑发动高空电磁脉冲攻击。”2008年6月,参议院武装力量委员会在讨论非对称战争和反卫星武器时,也提及美国有可能遭到中国电磁脉冲攻击的可能性。1999年的美国国防部报告称,中国正积极地发展电磁脉冲武器,并已经投入大量的资源到其他电子战系统和激光武器之中。

该报告还指出,中国领导人将进攻性的反太空武器和天基防御系统作为未来战争方案中不可或缺的一部分。报告认为,中国到2010年时可能会拥有60枚能打到美国本土的洲际弹道导弹。另外,中国有可能在21世纪的第一个10年内用远程导弹替代当前的20枚洲际弹道导弹。也有消息称,其换装速度有可能会更快。

为了抵消美国在常规军事领域的优势,“无赖国家”正积极寻求拥有大规模杀伤性武器。由于国际军控条约的限制和大规模杀伤性武器对投射系统的要求,“无赖国家”只能望这些武器“兴叹”。劳威尔·伍德博士认为,“由于电磁脉冲武器的特征,这些国家只需要很少的核武器就能够达到其他大规模杀伤性武器的效果,所以这种武器将成为‘无赖国家’竞相追捧的对象”。“无赖国家”极有可能对美国及其盟友或伙伴的首都和大城市展开电磁脉冲攻击,从而实现自己的政治目标。

2006年10月9日,朝鲜引爆了一枚核装置。美国国家情报局局长办公室对此专门进行了评估,在评估中,他们认为,这个爆炸装置只是一个当量很小的武器,“目前还不可能被用作电磁脉冲武器”。但是,美国的许多分析人士认为,电磁脉冲武器是一种效费比很高的武器,它对朝鲜领导人有着特殊的吸引力。另外,“大浦洞”导弹有着很大的发展空间,它为朝鲜投射电磁脉冲攻击能力奠定了技术基础。  就伊朗而言,它至今仍未突破核门槛,但美国政界和军界一致认为,伊朗核计划的最终目标是拥有核武器。与朝鲜不同,它采取了用“渐进式”的方式突破核门槛的战略。来自其他方面的资料也显示,伊朗在弹道导弹和核计划方面有一个长远的计划。耶路撒冷公共事务中心的乌兹·鲁宾指出:“伊朗人是现实主义者。他们明白,在象棋一样的战争中,他们要战胜美国是不可能的。相反,伊朗企图通过威胁与美国及其盟友打消耗战来威慑美国,而美国人是不想在与伊朗的战争中花太大的代价的。出于这种考虑,伊朗政权的关注点并没有集中在改善庞大的常规武器军火库上,而是将精力集中在新式武器上。”

近年来,伊朗在弹道导弹方面取得了长足的进步。例如,伊朗研发的“沙哈比”-3型导弹的射程为1300千米,它可以打到以色列和沙特阿拉伯中部地区。20世纪90年代初,伊朗购买了一条此型导弹的生产线,而且在快速地生产着该型号的导弹。伊朗已公布,该型导弹在2003年7月已经被部署到伊斯兰革命卫队中。2004年,伊朗公布了此型导弹的一个更先进的版本,即“沙哈比”-3ER导弹,其射程为2000千米。2007年,“沙哈比”-3ER导弹的改进型导弹“葛尔德”-1型导弹出现在了德黑兰的阅兵式上。

2007年11月,伊朗宣布,伊朗已经拥有了新型的多级固体燃料推进的弹道导弹,这一事件表明伊朗在导弹方面的技术和能力出现了质的飞跃。据伊朗国防部长称,该型导弹即“阿苏拉”导弹,其射程超过2000千米。“一旦伊朗人掌握了核武器技术和弹道导弹技术,他们绝不会对电磁脉冲攻击手段熟视无睹。”一位不愿意透露姓名的美国军方人士说道。

在2000年的“9·11”事件中,恐怖组织已经尝到了通过大规模恐怖活动实现某些既定目标的甜头。“9·11”之后,全世界范围内的恐怖活动从未平息。与国家相比,恐怖组织可能通过中东-南亚一带的核黑市获取核武器或者相关的技术及图纸。有消息称,该核黑市是以卡迪尔·汗研究中心为基础建立起来的。此外,恐怖组织也可能采取盗窃的方式获取核武器。

例如,美国空军2008年的一个评估报告指出:“大多数美国存放在欧洲的核武器并没有达到国防部的安全标准。与战略核武器相比,战术核武器更有可能被偷窃。”2001年,克莱恩伯格空军基地被列上了扎尔·特拉布勒西的攻击清单,而扎尔·特拉布勒西是一名与“基地”组织存在着联系的极端分子。“2010年1月,反战分子为了证明克莱恩伯格空军基地的脆弱性,他们翻过基地的围墙,径直朝基地内走了约1个小时,却没有看到一名士兵。他们走到了一个掩体旁,并看到了基地的入口。在基地设置了监视器的情况下,他们不仅进入了基地,而且还将拍摄的视频上传到了网上”。一些美军设施的监管不严,为恐怖分子带来了可乘之机。  鉴于高空电磁脉冲武器需要更高的技术门槛和投资,恐怖组织更有可能倾向于使用高能微波武器。与高空电磁脉冲武器相比,高能微波的破坏范围要小得多,但它的威力足以造成电路故障,或者使一些设备在几分钟、几天、甚至在几周内不能正常运转。

另外,核武器产生的高空电磁脉冲只是短时间的,由于作用时间较短,它不会伤害到人体。高能微波武器则不同,它只是针对特定目标的小范围攻击,因此它有时能产生持续时间较长的破坏作用。在能量束集中的地域,高能微波的这些特征能对人员造成严重的灼伤和其他伤害。另外,如果人员离微波发射器过近,它也会产生致命的效果。而且,与高空电磁脉冲武器相比,高能微波武器只有手提箱大小,便于恐怖分子携带,所以这种武器是他们开展恐怖活动的更好手段,各国应该对这种技术给予足够的重视。

值得注意的是,美国本土面临的最迫切的电磁脉冲威胁来自海上。在国家行为体层面上,拥有弹道导弹核潜艇部队的国家可能让核潜艇部队抵近美国海岸对美国本土发动电磁脉冲攻击。在敌对国家使用洲际导弹对美国本土发动电磁脉冲攻击时,导弹所需滞空时间为30-35分钟,而敌对国家使用潜射导弹对美国本土实施电磁脉冲攻击时,导弹所需的滞空时间为5-8分钟左右。导弹滞空时间的减少,大大缩短了美国实施反制的预警时间,因此会对美国本土造成更大的威胁。

实际上,当一个国家考虑动用核武器来对另一个国家实施电磁脉冲攻击时,它不得不考虑遭受攻击的国家可能实施的报复。但是,恐怖组织则不用考虑这种报复。它们可以使用货船、集装箱船只和油轮运载中程和短程导弹抵近美国海岸并发射导弹,从而给美国造成灾难性的后果。美国参议员乔恩·凯尔曾指出:“恐怖组织在其他地区利用‘飞毛腿’导弹对我们发动核攻击会非常困难,但在西半球,将‘飞毛腿’导弹的核弹头送入大气层并引爆就要容易得多了。

它们不需要费尽周折通过走私一枚核弹头攻击美国的一个城市,它们只需要在处于国际水域的货船上发射一枚廉价的导弹并让它在空中飞行数英里就行了。有消息表明,‘基地’组织有80艘这样的船。”诚然,通过短程导弹或中程导弹对美国实施电磁脉冲攻击可以使恐怖组织不用面临精度问题带来的困扰,因为它们只要把导弹打到美国上空并引爆核武器就行了。